基于分子印跡膜共振能量轉(zhuǎn)移電化學(xué)發(fā)光法測(cè)定撲熱息痛

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(巢湖學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽巢湖 238000)

在電化學(xué)發(fā)光(ECL)共振能量轉(zhuǎn)移(RET)過(guò)程中，供體電化學(xué)發(fā)光試劑在電位作用下，通過(guò)非輻射相互作用將能量轉(zhuǎn)移給合適的受體，使其產(chǎn)生發(fā)光，因背景干擾小、可控等特點(diǎn)而備受關(guān)注[1]。但其能量轉(zhuǎn)移效率取決于供體與受體之間距離[2 - 4]。分子印跡(MI)技術(shù)是一種以目標(biāo)分子為模板，制備對(duì)該分子具有特異識(shí)別功能的聚合物膜技術(shù)[5 - 6]。在電化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移體系中，可用聚合物膜使供體和受體保持一定的距離，從而使共振能量保持高的轉(zhuǎn)移效率，所構(gòu)建的體系兼具有分子印跡的特異性及電化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移的高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)[7 - 8]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

MPI-E電致化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)(西安瑞邁分析儀器有限公司)；CHI660E電化學(xué)工作站(上海辰華儀器有限公司)；T9CS紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；三電極體系：玻碳電極(GCE,d=4mm)或分子印跡聚合物(MIPs)電極為工作電極，鉑絲電極為對(duì)電極，Ag/AgCl電極為參比電極；JA2003電子分析天平(上海菁海儀器有限公司)；KS-7200DE液晶超聲波清洗器(昆山潔力美超聲有限公司)。

鄰二苯胺(o-PD)、K3[Fe(CN)6]、CdCl2、Te粉、NaBH4、L-半胱胺酸(L-Cys)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；氯化三聯(lián)吡啶釕(Ru(bpy)3Cl2·6H2O)、撲熱息痛(PR)、三正丙胺(TPR)(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；5.0%Nafion溶液(美國(guó)Dupont公司)。實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1CdTeQDs的合成參考文獻(xiàn)方法[10]，采用水熱法合成CdTe QDs。將0.025 g Te粉和0.1 g NaBH4置于5 mL單口圓底燒瓶中，加入3 mL水，冰水浴中反應(yīng)2 h可得淡紫色的NaHTe前驅(qū)體。在50 mL三口圓底燒瓶中分別加入0.086 g CdCl2和0.083 g L-Cys，用1 mol·L-1NaOH溶液調(diào)節(jié)混合液的pH值至10左右，氮?dú)怛?qū)氧20 min。然后注入新制備的NaHTe溶液，回流2.5 h即可得CdTe QDs溶液。

1.2.3檢測(cè)方法采用三電極檢測(cè)體系，底液為0.02 mol·L-1K3[FeCN6]溶液(含0.1 mol·L-1KCl)。采用循環(huán)伏安(CV)法、交流阻抗(EIS)法對(duì)MIPs電極進(jìn)行表征。采用同樣三電極裝置，底液為含0.1 mol·L-1TPA的5 mL 0.05 mol·L-1PBS( pH=7.0)，再向底液中加入10 μL CdTe QDs。電化學(xué)發(fā)光法測(cè)定的電位范圍為0～1.4 V，掃速為100 mV·s-1，負(fù)高壓為-500 V。每次測(cè)量后，將電極浸入甲醇/乙酸(體積比8∶1)溶液中洗脫模板分子PR 8 min，以進(jìn)行下一次測(cè)量。

2 結(jié)果與討論

圖1 CdTe QDs的透射電鏡(TEM)圖Fig.1 TEM image of CdTe QDs

2.1 CdTe QDs的表征

圖1為所合成的CdTe QDs的透射電鏡(TEM)圖。由圖可以看出，CdTe QDs為分散良好的球形顆粒，粒徑在3 nm 左右。

2.2 電化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移機(jī)理

圖2 CdTe QDs的紫外-可見(jiàn)(UV-Vis)吸收光譜(a)和的電化學(xué)發(fā)光(ECL)光譜(b)Fig.2 UV-Vis absorption spectra of CdTe QDs(a) and ECL spectrum of 1.0×10-4 mol·L-1

圖3 滴加CdTe QDs前后體系在0.05 mol·L-1 PBS(pH=7.0,含0.1 mol·L-1 TPA)中的電化學(xué)發(fā)光(ECL)光譜Fig.3 ECL spectrum of system before(b) and after(a) addition of CdTe QDs in 0.05 mol·L-1PBS(pH=7.0) solution containing 0.1 mol·L-1 TPA

2.3 分子印跡膜表征

圖4 不同電極在0.02 mol·L-1 K3[FeCN6](含0.1 mol·L-1 KCl)中的循環(huán)伏安圖Fig.4 Cyclic voltammograms of different electrodes in 0.02 mol·L-1 K3[FeCN6] solution containing 0.1 mol·L-1 KClThe bare GCE(a),immobilized by removal of PR(c),after interaction with 1.0×10-1 mol·L-1 PR(d),after electropolymerization(e) and NIPs electrode(f).

圖5 不同電極在0.02 mol·L-1 K3[FeCN6](含0.1 mol·L-1 KCl)中的交流阻抗圖Fig.5 Electrochemical impedance spectroscopy of different electrodes in 0.02 mol·L-1 K3[FeCN6] solution containing 0.1 mol·L-1 KClThe bare GCE(a),immobilized by removal of PR(c),after interaction with 1.0×10-1 mol·L-1 PR(d),after electropolymerization(e) and NIPs electrode(f).

2.4 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

2.4.1洗脫液及洗脫時(shí)間的選擇分別考察了乙酸、乙醇、甲醇-乙酸(體積比1∶8、8∶1)對(duì)PR的洗脫效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用甲醇-乙酸(體積比1∶8)進(jìn)行洗脫效果較好，隨時(shí)間延長(zhǎng)PR因溶出而留下印跡空穴越多，電化學(xué)發(fā)光值不斷增大，8 min后其值不再增大且峰形規(guī)整，表明PR全部溶出。實(shí)驗(yàn)選擇甲醇-乙酸(體積比8∶1)為洗脫液，洗脫時(shí)間為8 min。

2.4.2培育時(shí)間的選擇將洗脫后的MIPs電極置于1.0×10-10mol·L-1PR溶液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培育時(shí)間在10 min內(nèi)，因印跡空穴不斷重新被模板分子占據(jù)，電化學(xué)發(fā)光值不斷降低，但10 min以后其值基本保持不變，表明電極表面印跡空穴被模板分子占據(jù)，達(dá)到平衡。故實(shí)驗(yàn)培育時(shí)間選擇為10 min。

2.5 工作曲線(xiàn)

在優(yōu)化條件下進(jìn)行電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)，結(jié)果表明當(dāng)PR濃度在1.0×10-13～1.0×10-9mol·L-1范圍時(shí)，電化學(xué)發(fā)光變化值與PR濃度的對(duì)數(shù)值呈線(xiàn)性關(guān)系，線(xiàn)性方程為:ΔI=3130.4lgc+42159，相關(guān)系數(shù)R=0.9953，檢測(cè)限為0.42×10-13mol·L-1。

2.6 干擾考察

在優(yōu)化條件下，考察了藥品中常見(jiàn)共存物質(zhì)葡萄糖、苯酚、檸檬酸、抗壞血酸及多巴胺對(duì)測(cè)定PR的影響。結(jié)果表明，誤差范圍在5%以?xún)?nèi)，100倍濃度的以上物質(zhì)對(duì)目標(biāo)物測(cè)定均不產(chǎn)生干擾，說(shuō)明方法對(duì)PR測(cè)定具有較好選擇識(shí)別性。

2.7 穩(wěn)定性與重現(xiàn)性

MIPs電極在1.0×10-10mol·L-1PR溶液中平行測(cè)定10次，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.4%，表明電極具有良好的重現(xiàn)性。電極放置一周后，MIPs電極的電化學(xué)發(fā)光值降至93.6%，且電極連續(xù)重復(fù)使用3次后，其電化學(xué)發(fā)光值減小11.6%，表明該電極具有良好的穩(wěn)定性。

2.8 實(shí)際樣品的檢測(cè)

選用白加黑鎮(zhèn)痛劑三片，研磨至細(xì)粉。準(zhǔn)確稱(chēng)取適量藥粉，用0.05 mol·L-1PBS(pH=7.0)溶解并定容于50 mL容量瓶中，分別進(jìn)行藥品含量及回收率測(cè)定。其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1，回收率在95.8%～103.9%之間。

表1 回收率測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論